第四章 海洋表面温度遥感 - 海洋遥感汇编
中国海洋大学海洋遥感课程大纲
中国海洋大学海洋遥感课程大纲英文名称Ocean Remote Sensing【开课单位】信息科学与工程学院海洋技术系【课程模块］专业知识【课程编号］【课程类别］必修【学时数】48 （理论卫实践_0_）【学分数】—3 ______一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。
（-）教学对象海洋技术专业本科生。
（二）教学目标及修读要求1、教学目标本课程重点介绍卫星海洋遥感的基本原理和最新研究进展，通过海洋遥感课程的教学，使学生比较系统地学习海洋遥感探测的基本原理，掌握遥感数据处理的基本过程和方法，熟悉海洋遥感的最新进展，为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。
教学中注重理论与实践相结合，并注意介绍海洋遥感研究中的一些最新成果。
本课程不进行双语教学，但在教学中注意介绍相关的专业词汇。
2、修读要求海洋遥感是海洋技术专业的一门专业基础课，属于海洋遥感与GIS技术课程模块中的专业知识教育层面。
海洋遥感具有应用性强，研究内容涉及物理学、计算机技术、图像处理技术等各个学科领域，同时又随着卫星遥感技术的迅速发展不断变化。
教学内容上将结合该领域的发展，不断补充更新，介绍海洋遥感技术发展与应用的前沿。
引导学生阅读参考文献，查阅最新的期刊杂志，提高学生的自学能力，使学生了解海洋遥感技术发展应用的新动向。
学生应具备大学物理、高等数学的基本知识和理论，并已经选修海洋学I、遥感概论等。
（二）先修课程选修海洋遥感课程的学生应当在学习大学物理、高等数学的基础上，并具备海洋学、遥感概论、数字图像处理等基本理论知识。
二、教学内容（一）绪论11、主要内容：主要介绍海洋遥感的概念、海洋遥感和空间海洋学的历史发展、海洋遥感系统的主要组成部分、海洋遥感在海洋科学研究中的价值，以及国际和国内的主要海洋卫星计划。
2、教学要求：掌握海洋遥感的基本概念、海洋遥感系统的组成部分以及海洋遥感发展过程中的重要阶段和代表性卫星及传感器，理解海洋遥感和空间海洋学的发展历史背景、在海洋科学研究中的主要作用，了解国际上的海洋卫星发展规划。
遥感技术检测海洋温度条件营养盐含量
遥感技术检测海洋温度条件营养盐含量海洋温度和营养盐含量是海洋生态系统中两个重要的环境指标。
科学家们通过遥感技术能够获取到海洋表面温度和营养盐含量的数据，这些数据对于了解海洋的生物生态过程、预测气候变化以及保护和管理海洋资源都具有重要意义。
遥感技术是通过观测和记录远离观测场地的物理特征，然后加以处理和解释，从而获得有关该场地的信息的一种技术。
遥感技术在海洋监测中的应用已经非常广泛，主要通过卫星遥感和飞机遥感进行海洋表面温度和营养盐含量的测量。
海洋表面温度是海洋生态系统中的一个重要指标，它对于海洋生物的生长和分布、海洋环流和气候变化都具有重要影响。
测量海洋表面温度可以通过遥感技术中的红外遥感和微波遥感来实现。
红外遥感能够测量地球表面发出的红外辐射，从而获取温度信息。
微波遥感则是利用微波辐射与海洋的物理特性之间的关系来测量温度。
这些遥感技术可以提供相对较高分辨率的海洋表面温度数据，以便科学家们进行海洋环境变化和气候模拟。
营养盐是形容海洋中各种无机盐类的总和，包括氮、磷、硅、铁等。
营养盐含量对于海洋生物的生长和物种分布起着关键作用。
遥感技术可以通过测量海洋表面颜色和光谱信息来推断营养盐的含量。
海洋中的营养盐会影响水体中浮游植物的生长，而这些植物在光合作用过程中会吸收并反射特定的光谱特征。
利用这些光谱特征，科学家们可以推断出海水中的营养盐含量。
此外，遥感技术还可以测量水体中的溶解氧、溶解二氧化碳、氨氮等物质，从而综合评估海洋营养盐状况。
利用遥感技术来测量海洋温度条件和营养盐含量具有许多优点。
首先，遥感技术能够提供大范围和高分辨率的数据，覆盖广阔的海洋地区。
这种遥感数据的连续监测和长期观测使科学家们能够研究海洋的季节性和年际性变化。
其次，遥感技术能够提供大量的数据，为海洋环境研究提供了更多的信息和可能。
最重要的是，遥感技术能够提供实时的和准确的数据，使科学家们能够迅速响应海洋变化并采取相应的措施。
然而，遥感技术在测量海洋温度条件和营养盐含量时也面临一些挑战和限制。
海洋遥感ppt04 海洋表面温度遥感共31页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
海洋遥感ppt04 海洋表面温度遥感
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉
海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用
海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用海洋环境监测是指对海洋生态系统、海洋污染、海洋气候等方面的变化进行持续观测和分析。
而海洋遥感技术，作为一种高效、快速的监测手段，已经被广泛应用于海洋环境监测中。
本文将介绍海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用，并探讨其在提高监测效率和准确度方面的优势。
一、海洋遥感技术概述海洋遥感技术是利用卫星、飞机或无人机等载具获取远距离、非接触式的海洋信息，其原理是利用电磁波与海洋环境之间的相互作用。
通过对电磁波的反射、散射、吸收等特性进行观测和分析，可以获取海洋表面温度、色素浓度、浮游植物分布、海洋气溶胶等大量海洋环境信息。
二、1. 海洋表面温度监测海洋表面温度对于气候变化、海洋环流以及生物活动等具有重要影响，因此准确监测海洋表面温度至关重要。
海洋遥感技术可以通过遥感卫星对海洋表面进行观测，并获取全球范围内的海洋表面温度分布，从而了解海洋的热力结构，并预测海洋环境变化趋势。
2. 海洋色素浓度监测海洋色素浓度是反映海洋生态系统健康状况的重要指标之一。
利用海洋遥感技术，可以获取海洋中的色素浓度信息，如叶绿素浓度等。
这些信息可以帮助科研人员监测海洋生物群落的分布变化，预测赤潮爆发，评估水体富营养化程度等。
3. 浮游植物分布监测浮游植物在海洋生态系统中起着重要的作用，影响着海洋食物链的结构和生态系统的稳定性。
海洋遥感技术可以通过测量浮游植物所吸收和散射的光信号，获得浮游植物的种类、分布和密度等信息。
这些数据不仅有助于科学家了解海洋生物多样性，还对渔业资源管理、海洋生态保护等方面具有指导意义。
4. 海洋气溶胶监测海洋气溶胶是指悬浮在海洋大气层中的固体或液体微小颗粒物质，对气候变化和大气污染具有重要影响。
海洋遥感技术可以定量测量海洋气溶胶的浓度、粒径分布、组分等参数，对气候模型和大气环境监测提供重要数据支持。
三、海洋遥感技术的优势与挑战海洋遥感技术在海洋环境监测中具有一系列优势。
首先，它能够提供大范围、高分辨率的数据，满足对海洋环境变化进行全面监测的需求。
如何利用遥感数据进行海洋环境监测
如何利用遥感数据进行海洋环境监测遥感数据在海洋环境监测中的应用遥感技术是指通过人造卫星、航空器等高空平台对地球表面进行观测和探测的技术手段。
利用遥感技术获取的观测数据，可以为海洋环境监测提供丰富的信息，从而帮助我们更好地理解和管理海洋环境。
本文将讨论如何利用遥感数据进行海洋环境监测。
1. 遥感数据的获取遥感数据的获取主要通过卫星和航空器来实现。
由于卫星的广覆盖性和高分辨率特性，卫星遥感数据成为海洋环境监测中最常用的数据来源。
此外，航空器遥感数据也有一定的应用价值，特别是在短时间尺度和小区域范围内的监测中。
2. 海洋表面温度监测海洋表面温度是海洋环境监测的重要指标之一。
利用遥感技术，我们可以获取到全球范围内的海洋表面温度数据。
这些数据可以用于监测海洋水温的变化趋势，预测气候变化，评估海洋生态系统的健康状况等。
同时，海洋表面温度数据还可以用于监测海洋循环和海洋风暴等极端天气事件。
3. 海洋色素监测海洋色素是指海洋中的生物在光合作用中吸收和反射的光线的颜色。
利用遥感技术，可以获取到海洋中的色素浓度分布图。
这些数据可以帮助我们了解海洋生物群落的演变和分布情况，评估海洋生态环境的健康程度。
同时，海洋色素数据还可以用于监测蓝藻水华、赤潮等海洋生态灾害事件的发生和扩散。
4. 海洋溢油监测海洋溢油是海洋环境监测的重要问题之一。
利用遥感技术，可以从卫星图像中识别出海洋中的溢油事件。
遥感数据可以提供溢油面积、溢油量和溢油位置等信息，帮助监测部门及时采取应对措施，并评估溢油对海洋生态环境的影响程度。
此外，遥感数据还可以用于监测海洋油田的开发和生产过程中的污染排放情况。
5. 海洋气象监测利用遥感技术，还可以对海洋气象进行监测。
通过获取海洋中的风力、风向、海浪高度等数据，可以帮助预测海洋风暴、海浪涌浪等极端气象事件的发生和发展趋势。
这些数据对于航海、渔业等海洋相关行业的安全运营具有重要意义。
6. 人工智能在遥感数据分析中的应用随着人工智能技术的发展，越来越多的研究将人工智能技术与遥感数据分析相结合。
海洋遥感复习知识点
名词解释、填空1.海面亮温：低于实际物体的温度指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。
2.发射率：观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比根据发射率，=1黑体，0~1灰体3.大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球外表的小的液体或固体颗粒。
气溶胶类型：海洋型、陆地型、火山爆发自然〔陆地海洋火山〕；人为〔汽车尾气、污染物〕4.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。
散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。
对可见光的影响较大。
米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。
气溶胶引起的，对波长依赖性很小无选择散射：云，所有光都被散射回来5.大气层结构简答，根据温度分布，垂向划分：对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层1)对流层：有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最重要2)平流层/同温层：天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加3)中间层：温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响4)热成层：温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回地面6.一类水体：浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性；二类水体：除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：把无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有关7.遥感反射比〔可见光、海色遥感〕：公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之比归一化离水辐亮度：假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度8.黄色物质：有色可溶有机物，陆源〔植被，棕黄酸〕，海洋〔动物死亡分解〕9.生物光学算法：通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。
由海水上面的离水辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
10.大气校正：由传感器接收到的辐亮度计算出离水辐亮度的过程Lt是卫星接收的总辐射；第一项是离水辐亮度，接下来三项是大气路径辐射，分别是气溶胶的，分子的，两者都有的，Lwc是白冒，Lsr是太阳耀斑。
海洋遥感知识点总结
海洋遥感知识点总结本文将从海洋遥感技术的基本原理、常用遥感技术和海洋遥感的应用领域等方面进行详细的介绍，并结合一些实际案例，希望可以为读者对海洋遥感技术有一个更全面的了解。
一、海洋遥感技术的基本原理海洋遥感技术是通过传感器对海洋进行观测和测量，然后将获取到的数据传输到地面处理系统进行分析，从而得到关于海洋的信息。
传感器可以是搭载在卫星上的遥感仪器，也可以是在飞机、船只等平台上安装的探测设备。
遥感技术主要依靠电磁波在大气和海洋中的传播和反射特性来获取海洋信息。
具体而言，通过用不同波段的电磁波对目标进行监测和探测，再利用电磁波与目标反射或散射作用时的特性来获取目标物体的信息。
遥感技术主要包括被动遥感和主动遥感两种方式。
被动遥感是指通过接收目标物体所发出的自然辐射或反射的电磁波，比较常用的是太阳辐射。
而主动遥感是指通过发送特定频率的电磁波到目标物体上，然后将目标物体发射的辐射或反射返回的信号进行分析。
被动遥感和主动遥感一般配合使用，可以获取更加全面的目标物体信息。
二、常用的海洋遥感技术1. 被动微波遥感被动微波遥感是通过接收海洋表面微波辐射来获取海洋信息的一种遥感技术。
微波辐射可以在大气中穿透，因此即使在云层遮挡的情况下，也可以对海洋进行探测。
被动微波遥感技术可以用来测量海洋表面温度、海洋表面风速、盐度等信息，对海洋动力学和大气海洋相互作用研究有着重要的意义。
2. 被动光学遥感被动光学遥感是通过接收海洋表面反射的太阳光来获取海洋信息的一种遥感技术。
光学遥感可以测量海洋表面的叶绿素浓度、海水透明度、沉积物含量等信息，可以用于海洋生态系统监测和海洋污染监测等方面。
3. 合成孔径雷达遥感合成孔径雷达（SAR）是一种主动遥感技术，通过发送微波信号到海洋表面，然后接收被海洋表面物体反射的信号，来获取海洋表面的信息。
SAR可以用来监测海洋表面风场、海洋表面粗糙度、海洋污染等信息，对海上风暴预警、海洋污染监测等具有重要的应用价值。
海洋科学中的海洋环境遥感
海洋科学中的海洋环境遥感随着时代的不断发展，科技不断进步，海洋遥感技术也得到了广泛的应用。
海洋遥感技术是指利用遥感技术对海洋环境进行实时监测、分析、预测等处理，可以有效探测海洋气候、海洋生态环境、海洋地理信息等方面的信息。
本文主要论述海洋科学中的海洋环境遥感技术及其应用。
一、海洋环境遥感技术的基础海洋环境遥感技术是基于遥感技术和地球物理技术的，它主要是利用卫星遥感和水下探测技术，通过捕捉、分析海洋表面和水下空间的图像、声波等多种信息，以获得海洋环境的多尺度、多维度、多参数的数据。
海洋环境遥感技术主要包括以下几个方面：1.卫星遥感技术卫星遥感技术是利用卫星上安装的遥感传感器监测地球表面的状况，其优点是可以迅速获取大面积的海洋环境信息，可以实现对全球海洋生态的大范围、精确的观测和监测。
2.水下探测技术水下探测技术是利用声波等物理技术探测水下环境，主要通过对船舶、海底地貌、海底岩石结构、地下水资源、地壳构造等进行探测，可以获得大量的水下信息，为研究海洋环境提供了强有力的数据支持。
3.综合应用综合应用是指整合不同的遥感技术和地球物理技术，对海洋环境进行综合分析。
综合应用海洋遥感技术不仅扩大了海洋环境遥感的覆盖范围，而且能够获得更加全面、准确的海洋环境信息。
二、海洋环境遥感技术的应用领域1.海洋生态环境研究海洋生态环境研究主要是对海洋生态系统的监测和预测，利用卫星遥感技术可以监测海洋浮游植物、浮游动物、海洋气候等环境信息，而水下探测技术则可以提供水下环境的地貌特征、流场结构以及水下物种分布等相关数据。
这些数据对于研究海洋生态系统的组成、结构和演化规律具有重要意义。
2.海洋气候预测海洋气候预测是指通过卫星遥感技术对海面温度、盐度、潮汐、流体运动等要素进行监测，以便预测海洋环境中存在的气象现象，例如风暴、海浪、海雾和海冰等。
卫星遥感的数据能够为气象预测、海上通信、沿海生产等提供实时提示和预警。
3.水下资源勘探水下资源勘探是指利用水下探测技术对海洋中的石油、天然气、金属矿物等资源进行探测、勘探和运输。
利用遥感技术进行海洋资源调查与监测
利用遥感技术进行海洋资源调查与监测遥感技术在海洋资源调查与监测中的应用引言海洋资源作为地球上最宝贵的无形财富之一，对人类社会的经济、生态和安全发展具有重要意义。
然而，由于海洋的广阔性和多样性，传统的调查与监测手段受到限制。
在这种情况下，遥感技术的应用为海洋资源的调查与监测提供了新的途径和可能性。
一、船舶遥感技术1. 船舶遥感技术概述船舶遥感技术是指利用卫星或航空平台上的传感器对海洋中的船舶进行监测和调查的方法。
通过获取船舶的位置、大小、载重量等信息，可以有效分析海洋运输状况和漂浮物的传输路径。
2. 船舶遥感技术的应用船舶遥感技术在海洋资源调查与监测中发挥了重要作用。
例如，利用船舶遥感技术可以实时监测港口的拥堵情况，优化航运航线和安排船只停靠，提高海洋运输的效率和安全性。
此外，船舶遥感技术还可以用于监测海上交通违法行为，维护海洋的安全和秩序。
二、海洋温度遥感技术1. 海洋温度遥感技术概述海洋温度遥感技术是利用卫星或飞机上的红外传感器对海洋表面温度进行测量和监测的方法。
通过分析海洋温度的空间和时间变化趋势，可以研究海洋环境的演变，并预测海洋灾害的发生概率。
2. 海洋温度遥感技术的应用海洋温度遥感技术在海洋资源调查与监测中具有广泛应用。
例如，通过监测海洋温度，可以判断深海冷水湧升现象的出现，从而预测渔业资源的分布和数量，优化渔业开发和管理措施。
此外，海洋温度遥感技术还可以用于监测海洋环境污染展的传播和演变，及时采取措施保护海洋生态环境。
三、海洋植被遥感技术1. 海洋植被遥感技术概述海洋植被遥感技术是利用卫星或航空平台上的光学或多光谱传感器对海洋中植被的生长状态进行观测和监测的方法。
通过分析海洋植被的空间分布和生长状况，可以判断海洋生态系统的稳定性和生态健康指数。
2. 海洋植被遥感技术的应用海洋植被遥感技术在海洋资源调查与监测中具有重要意义。
例如，通过对海洋植被的监测，可以评估海洋环境的质量和水质条件，为制定海洋生态保护政策提供依据。
海洋遥感的基本原理
海洋遥感的基本原理一、概述海洋遥感是利用卫星或飞机上的传感器通过测量海洋表面反射的电磁波来获取海洋信息的一种技术。
通过遥感技术，我们可以获取到海洋的温度、盐度、悬浮物浓度、水色等重要参数，从而了解海洋环境、生态系统变化以及海洋气候变化等。
二、海洋遥感的基本原理海洋遥感的基本原理是利用电磁波与海洋表面相互作用，通过测量反射和散射的电磁波来获取海洋信息。
下面将从电磁波的传播、海洋与电磁波的相互作用、传感器测量等三个方面介绍海洋遥感的基本原理。
1. 电磁波的传播海洋遥感使用的电磁波主要是可见光、红外线和微波，它们在海洋中的传播特性有所不同。
可见光波长短，能够透过海洋的表面，被海洋底部散射和吸收；红外线波长较长，能够穿透更浅的水体层，被海洋底部和悬浮物散射和吸收；微波则是能够穿透更深层次的海洋，被海洋中的物质散射。
了解电磁波的传播特性是进行海洋遥感的基础。
2. 海洋与电磁波的相互作用海洋与电磁波相互作用的主要方式包括反射、散射、吸收等。
当电磁波照射到海洋表面时，一部分电磁波会被反射回空间，形成镜面反射；一部分电磁波会被水的表面散射，形成散射；还有一部分电磁波会被海水吸收，而不再向空间传播。
海洋中的物质（如悬浮物、盐度、温度等）会对电磁波的散射和吸收产生影响，因此通过测量反射和散射的电磁波可以获取海洋的信息。
3. 传感器测量为了获取海洋信息，需要在卫星或飞机上搭载相应的传感器。
传感器测量时需要考虑到海洋遥感的特点，如大气和水汽的影响、遥感信号的熵增等。
目前常用的海洋遥感传感器包括多光谱成像仪、红外线成像仪、微波辐射计等。
这些传感器能够通过测量不同波段的电磁辐射来获取海洋的温度、盐度、悬浮物浓度、水色等参数。
三、海洋遥感的应用海洋遥感在海洋科学研究和海洋资源开发中有着广泛的应用。
以下分别介绍海洋遥感在海洋科学和海洋资源开发中的应用。
1. 海洋科学研究海洋遥感在海洋科学研究中发挥着重要作用。
通过海洋遥感技术，可以实时观测到海洋表面的温度、盐度、悬浮物浓度等参数，帮助科学家了解海洋环境的变化规律。
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2018/11/15
b.单通道统计方法-举例
GMS
NOAA(5)
2018/11/15
4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
c.分裂窗反演方法（★） 基本思想：根据大气对不同分裂窗波段（如10.511.5um，11.5-12.5um）电磁辐射的影响不同，采用不 同波段测量结果的组合关系来消除大气的影响，从而得 到海表温度。由McMillin1975年最早提出该法，其依据 是AVHRR在第4和5相邻通道内具有不同的吸收特性。
正 演 过 程
反 演 过 程
2018/11/15
4.2 微波辐射计海表温度反演
3.微波辐射计海温测量的实际应用
从以上可知，微波辐射计测量海面温度对技术要求 较高，目前尚不能达到业务化应用的要求。 在实际应用中，有学者利用统计方法得到了一些初 步结果。如采用下面模型，对于神州4号微波辐射计，建 立了如下模型。
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4.3 热红外辐射计海表温度反演
1.反演原理
－TIR波段水气辐射传输模型
传感器探测到的辐射为：
L eLst (1 e)L t tLsunt L
a a
L
太阳 传感器
L a
t
Lsun
大气
e＝1 简化
Ls B (Ts )
L a
e,
海表
L Lst L a
海洋遥感
The Oceanic Remote Sensing
2018/11/15
海洋遥感处理软件
/ seadas/download.html
2018/11/15
第四章 海洋表面温度遥感
概述
微波辐射计海表温度反演 热红外辐射计海表温度反演
（2）瑞利－金斯公式与应用
特定波长处的辐射度： 某波段的辐射度：
B (T ) 2kT
2
f
Bb ( )
2kT
2
Tb=e*Ts
海表的发射率：
ei ( , )
TBi ( , ) Ts
与极化方式、方向和频率有关
Bi ( , ) kT Bi ( , ) f
4.1 概述
※.微波和热红外波段海温测量的优缺点比较 方法 微波辐射计测量 热红外辐射计测量
可全天时、全天 分辨率较高，技术 候进行，受云影响 发展成熟（已达业务 较小，大气校正相 化运行程度）； 对容易； 测量精度与分辨 在无云区进行，需 率较低，对表面粗 进行精确的大气校正。 糙度和降雨敏感；
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Ta, T0,TA , TAP
4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（2）对微波辐射计测量结果产生影响的量及其计算 a. 天线的视在温度TAP
也称为表观温度，表示 入射到天线上的能量，不 仅包括地物的辐射，而且 包括大气的影响。应包括 主瓣和旁瓣的贡献之和。
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海表温度用于寻找渔场
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电厂热水排放后的温度分布
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4.1 概述
2.海表温度的测量方法
• 现场船只测量（结合固定或移动浮标）
• 航空或卫星遥感测量 - 优势较大，而且其精度已达业务化应用水平; - 分为被动微波波段测量和热红外波段测量；
2018/1y
t
大气
Td
Ts
e
海表
TAP etTs (1 e)Td t (1 e)t 2Tsky Tu
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4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（2）对微波辐射计测量结果产生影响的量及其计算 b. 天线的亮度温度TA 即天线的辐射测量温度，应表示为主瓣贡献的 有效视在温度与旁瓣贡献的有效视在温度之和。
基本思想：根据成像时刻的大气状况数据（主要为 湿度和温度垂直廓线），采用一定的大气模式，计算得 到有关的大气参数。但精确的实测大气垂直廓线比较困 难，因此该方法在实际中应用较少。
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4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
b.单通道统计方法 基本思想：从水-气辐射传输方程出发，考虑大气 含水量和传感器视角的影响，建立遥感亮度温度与海面 温度的经验公式，通过同步实测资料回归经验系数。
TA amTML (1 am )TSL
天线主瓣效率
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m T Gn ()d AP 4 TML Gn ()d 4 s T Gn ()d AP T 4 SL Gn ()d 4
（3）微波辐射计测量计算过程
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4.1 概述
1.海表温度的重要性
海洋表面温度是重要的海洋环境参数，是海洋环境 非常重要的基础信息。几乎所有的海洋动力过程都直接 或间接与之有关。
海表温度被广泛用于海洋动力学、海气相互作用、 渔业经济研究、污染监测和海温预报等方面。
另外，海表温度也是监测海洋现象（如海冰、涡流 等）的重要参量。
优点
缺点
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4.2 微波辐射计海表温度反演
1.测量的原理基础
（1）海洋中各种参数的适合观测频段
海表温度：7GHz附近；
水汽影响：21GHz附近；
粗糙度影响：11GHz附近； 降雨影响：18GHz附近； 云影响：37GHz附近
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4.2 微波辐射计海表温度反演
1.测量的原理基础
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※.宽通道光谱响应函数的考虑
（ 1）
Li L( ) R( )d
1
2
（ 2）
Li
R( ) L( ) R( )
n n
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4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
a.单通道直接反演方法
L Lst L a
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c.分裂窗反演方法（★）－原理
L Lst L a
由黑体的极化辐亮度可知，海表的极化辐亮度：
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2
4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（1）微波辐射计测量的亮度温度Ta
Sensor T0
Ta TA (1 )T0
η为天线的辐射效率， TA 为天线的亮度温度， T0 为天线的物理温度。
区分几个参数 的不同意义